График
Расчёт и чертежи справочные и не заменяют проект. Перед покупкой материалов и строительством проверьте результат — отказ от ответственности.
Как расшифровать марку стали
Обозначение марки — это сжатая запись состава: в «30ХГС» уже сказано, сколько в стали углерода и какими элементами она легирована. Калькулятор разворачивает такую запись в таблицу. Впишите марку стали, твёрдого сплава или цветного металла — справа появятся полное название, химический состав в процентах по массе и главные механические свойства, а под ними график, где марка отмечена точкой на фоне типичной зависимости для своего класса материалов.
Как читается марка стали
Отечественные стали маркируют по одной логике (ГОСТ 4543 для легированных, ГОСТ 5632 для нержавеющих). Две цифры в начале — углерод в сотых долях процента: 30 — это 0,30 %, 12 — 0,12 %, 08 — 0,08 %. Дальше идут буквы легирующих элементов. Число сразу за буквой — содержание элемента в процентах, округлённое до целого; если числа нет, элемента около 1 % (не больше 1,5 %). Так «12Х18Н10Т» читается как 0,12 % углерода, 18 % хрома, 10 % никеля и до процента титана — классическая нержавейка.
Буквы легирующих элементов
| Буква | Элемент | Символ | Что даёт стали |
|---|---|---|---|
| А | азот (в середине марки) | N | упрочняет, стабилизирует аустенит |
| Б | ниобий | Nb | измельчает зерно, связывает углерод в нержавеющих сталях |
| В | вольфрам | W | твёрдость и красностойкость при нагреве |
| Г | марганец | Mn | прочность и прокаливаемость |
| Д | медь | Cu | стойкость к атмосферной коррозии |
| Е | селен | Se | лучше обрабатывается резанием |
| К | кобальт | Co | жаропрочность, красностойкость |
| М | молибден | Mo | прокаливаемость, жаропрочность, меньше отпускная хрупкость |
| Н | никель | Ni | вязкость, ударная прочность, коррозионная стойкость |
| П | фосфор | P | прочность, но металл становится хрупче |
| Р | бор | B | прокаливаемость уже при тысячных долях процента |
| С | кремний | Si | упругость (пружинные стали), раскисление |
| Т | титан | Ti | связывает углерод, защищает нержавейку от межкристаллитной коррозии |
| Ф | ванадий | V | мелкое зерно, износостойкость |
| Х | хром | Cr | твёрдость, износостойкость; от 12 % — нержавеющая сталь |
| Ц | цирконий | Zr | чистота металла, ударная вязкость |
| Ч | редкоземельные металлы | — | измельчают структуру, очищают границы зерна |
| Ю | алюминий | Al | раскисление, мелкое зерно, азотируемость |
Знаки, которые не означают элемент
| Знак | Что означает |
|---|---|
| Ст в начале | углеродистая сталь обыкновенного качества, цифра — номер марки, а не углерод (Ст3) |
| кп, пс, сп в конце | степень раскисления: кипящая, полуспокойная, спокойная (Ст3сп, 08кп) |
| У в начале | инструментальная углеродистая, цифра — углерод в десятых долях процента (У8 — 0,8 %) |
| Р в начале | быстрорежущая, цифра — вольфрам в процентах (Р6М5 — 6 % W и 5 % Mo) |
| Ш в начале | подшипниковая, цифра — хром в десятых долях процента (ШХ15 — 1,5 % Cr) |
| А в конце | высококачественная: меньше серы и фосфора (12ХН3А) |
| Ш в конце | особовысококачественная, электрошлаковый переплав |
| Л в конце | литейная сталь — для отливок (25Л) |
| ВК, ТК, ТТК, Т…К… | твёрдые сплавы: число после К — кобальт, после Т — карбиды титана, в процентах (Т15К6) |
| Л, Бр, Д, АД, АМг, ВТ | цветные: латунь, бронза, дюралюминий, алюминий деформируемый, алюминиево-магниевый, титановый |
Буква в начале или в конце марки читается иначе, чем в середине: «А» в «12ХН3А» — признак высококачественной стали, а «А» внутри обозначения (16Г2АФ) — азот. Поэтому сперва смотрят на приставку и хвост и только потом разбирают середину.
Что выдаёт расчёт
- Название марки — крупно, в правой панели.
- Химический состав — каждый элемент с долей в процентах по массе, включая основу (железо, медь, алюминий).
- Основные свойства — у стали предел прочности, предел текучести и относительное удлинение, у твёрдого сплава твёрдость, у цветного предел прочности; плотность у всех.
- График — у стали прочность в зависимости от углерода, у твёрдого сплава твёрдость в зависимости от кобальта, у цветного металла прочность в зависимости от плотности. Линия — типичная зависимость класса, красная точка — выбранная марка.
Писать марку можно как удобно: регистр, пробелы и дефисы не важны, «р6м5» и «Р6М5» найдутся одинаково. Если введено только начало обозначения, берётся первая подходящая марка базы. Результат пересчитывается сразу при вводе; «Ссылка на расчёт» сохраняет марку в адресе страницы, «PDF» и «Печать» выводят таблицу и график на лист.
Точка выше линии значит, что марка прочнее углеродистой стали с тем же углеродом — так работают легирующие добавки. У твёрдых сплавов связь обратная: чем больше кобальта-связки, тем ниже твёрдость, зато выше стойкость к ударам и сколам.
Расчеты в калькуляторе упрощенные. Массовая доля элемента в сплаве: mass% = element_mass / total_mass × 100. Среднее свойство P для смеси компонентов берется как среднее по массе: P_average = sum(fraction_i × P_i), где fraction_i — массовая доля компонента, P_i — его свойство. Линия на графике — линейная или кусочно-линейная аппроксимация по эталонным маркам: для стали ключевой параметр — углерод, для твердых сплавов — процент связующего кобальта, для цветных сплавов прочность сравнивают с плотностью.
Значения в базе — типичные для проката в состоянии поставки, без учёта термообработки. Они годятся для выбора материала, сравнения марок и прикидки, но не для расчёта ответственной конструкции: для неё берут цифры стандарта на конкретный прокат, сертификат производителя или результаты испытаний.
Справочные таблицы
Стали: прочность, текучесть, плотность
| Марка | σв, МПа | σт, МПа | Плотность, г/см³ | Плавление, °C |
|---|---|---|---|---|
| Углеродистые обыкновенного качества и качественные | ||||
| Ст0 | 300 | 180 | 7,85 | 1450 |
| Ст1 | 310 | 190 | 7,85 | 1450 |
| Ст2 | 320 | 200 | 7,85 | 1450 |
| Ст3 | 330 | 210 | 7,85 | 1450 |
| Ст4 | 340 | 220 | 7,85 | 1450 |
| Ст5 | 350 | 230 | 7,85 | 1450 |
| Ст6 | 360 | 240 | 7,85 | 1450 |
| 08пс | 320 | 200 | 7,85 | 1450 |
| 08кп | 320 | 200 | 7,85 | 1450 |
| 10 | 360 | 210 | 7,85 | 1450 |
| 15 | 400 | 240 | 7,85 | 1450 |
| 20 | 450 | 290 | 7,85 | 1450 |
| 25 | 500 | 330 | 7,85 | 1450 |
| 30 | 550 | 380 | 7,85 | 1450 |
| 35 | 600 | 420 | 7,85 | 1450 |
| 40 | 650 | 480 | 7,85 | 1450 |
| 45 | 700 | 520 | 7,85 | 1450 |
| 50 | 750 | 560 | 7,85 | 1450 |
| 55 | 800 | 600 | 7,85 | 1450 |
| 60 | 850 | 640 | 7,85 | 1450 |
| 65 | 900 | 700 | 7,85 | 1450 |
| 70 | 950 | 760 | 7,85 | 1450 |
| 08Х18Н10 | 520 | 200 | 7,90 | 1450 |
| 08Х18Н10Т | 520 | 200 | 7,90 | 1450 |
| Инструментальные, быстрорежущие, подшипниковые | ||||
| У7 | 1200 | 900 | 7,85 | 1400 |
| У8 | 1250 | 950 | 7,85 | 1400 |
| У8А | 1270 | 970 | 7,85 | 1400 |
| У9 | 1300 | 1000 | 7,85 | 1400 |
| У10 | 1350 | 1050 | 7,85 | 1400 |
| У10А | 1370 | 1070 | 7,85 | 1400 |
| У12 | 1450 | 1150 | 7,85 | 1400 |
| У12А | 1470 | 1170 | 7,85 | 1400 |
| Р6М5 | 2200 | 1400 | 8,00 | 1420 |
| Р6М5К5 | 2250 | 1450 | 8,00 | 1420 |
| Р9 | 2000 | 1300 | 8,00 | 1420 |
| Р18 | 2300 | 1600 | 8,00 | 1420 |
| ШХ6 | 1100 | 700 | 7,85 | 1420 |
| ШХ9 | 1150 | 750 | 7,85 | 1420 |
| ШХ15 | 1200 | 800 | 7,85 | 1420 |
| 9ХС | 1000 | 800 | 7,85 | 1420 |
| Х | 1000 | 700 | 7,85 | 1420 |
| ХВГ | 1100 | 800 | 7,85 | 1420 |
| ХВСГ | 1150 | 850 | 7,85 | 1420 |
| Х12 | 1200 | 900 | 7,85 | 1420 |
| Х12М | 1250 | 950 | 7,85 | 1420 |
| Х12МФ | 1250 | 950 | 7,85 | 1420 |
| Х6ВФ | 1150 | 850 | 7,85 | 1420 |
| 4Х5МФС | 1200 | 900 | 7,85 | 1420 |
| 5ХНМ | 1100 | 800 | 7,85 | 1420 |
| 5ХВ2С | 1150 | 850 | 7,85 | 1420 |
| Конструкционные легированные и низколегированные | ||||
| 20Х | 600 | 380 | 7,85 | 1450 |
| 30Х | 700 | 450 | 7,85 | 1450 |
| 35Х | 750 | 480 | 7,85 | 1450 |
| 40Х | 800 | 520 | 7,85 | 1450 |
| 45Х | 850 | 560 | 7,85 | 1450 |
| 50Х | 900 | 600 | 7,85 | 1450 |
| 20ХН | 650 | 420 | 7,85 | 1450 |
| 20ХН3А | 700 | 450 | 7,85 | 1450 |
| 12ХН3А | 620 | 400 | 7,85 | 1450 |
| 18ХГТ | 630 | 400 | 7,85 | 1450 |
| 30ХГС | 720 | 460 | 7,85 | 1450 |
| 30ХГСА | 730 | 470 | 7,85 | 1450 |
| 38ХГН | 760 | 500 | 7,85 | 1450 |
| 40ХН | 780 | 520 | 7,85 | 1450 |
| 40ХН2МА | 800 | 540 | 7,85 | 1450 |
| 09Г2С | 470 | 330 | 7,85 | 1450 |
| 10Г2С1 | 500 | 350 | 7,85 | 1450 |
| 15ГС | 520 | 340 | 7,85 | 1450 |
| 17Г1С | 540 | 360 | 7,85 | 1450 |
| 12ГС | 500 | 330 | 7,85 | 1450 |
| 20Г | 600 | 380 | 7,85 | 1450 |
| Литейные | ||||
| 20Л | 580 | 360 | 7,85 | 1450 |
| 25Л | 620 | 400 | 7,85 | 1450 |
| 35Л | 700 | 480 | 7,85 | 1450 |
| 40Л | 740 | 520 | 7,85 | 1450 |
| Нержавеющие | ||||
| 12Х18Н9 | 520 | 205 | 7,90 | 1450 |
| 12Х18Н10Т | 520 | 205 | 7,90 | 1450 |
| 03Х17Н14М2 | 540 | 210 | 7,90 | 1450 |
| 10Х17Н13М2Т | 560 | 230 | 7,90 | 1450 |
| 20Х13 | 700 | 450 | 7,80 | 1450 |
| 30Х13 | 760 | 500 | 7,80 | 1450 |
| 40Х13 | 800 | 540 | 7,80 | 1450 |
| 95Х18 | 1100 | 850 | 7,90 | 1450 |
Цветные металлы и сплавы
| Марка | Группа | σв, МПа | Плотность, г/см³ | Плавление, °C |
|---|---|---|---|---|
| Медь | ||||
| М0 | медь | 220 | 8,9 | 1083 |
| М1 | медь | 240 | 8,9 | 1083 |
| М2 | медь | 230 | 8,9 | 1083 |
| М3 | медь | 210 | 8,9 | 1083 |
| Латуни | ||||
| Л63 | латунь | 380 | 8,5 | 910 |
| Л68 | латунь | 400 | 8,4 | 905 |
| Л70 | латунь | 420 | 8,4 | 900 |
| Л80 | латунь | 450 | 8,3 | 890 |
| Л90 | латунь | 480 | 8,2 | 885 |
| ЛС59-1 | свинцовистая латунь | 330 | 8,5 | 900 |
| ЛС63-3 | свинцовистая латунь | 340 | 8,6 | 895 |
| ЛО70-1 | оловянистая латунь | 360 | 8,5 | 905 |
| Бронзы | ||||
| БрАЖ9-4 | алюминиевая бронза | 550 | 7,6 | 1030 |
| БрАЖ9-6 | алюминиевая бронза | 600 | 7,5 | 1020 |
| БрАЖН10-4-4 | алюминиево-железоникелевая бронза | 650 | 7,4 | 1010 |
| БрОФ6.5-0.15 | оловянно-фосфористая бронза | 500 | 8,8 | 980 |
| БрОЦС4-4-3 | оловянно-цинковая бронза | 450 | 8,6 | 960 |
| БрОЦ10-2 | оловянно-цинковая бронза | 480 | 8,7 | 970 |
| БрБ2 | бериллиевая бронза | 1100 | 8,3 | 865 |
| БрБНТ1.9 | бериллиевая бронза | 1250 | 8,2 | 860 |
| БрКМц3-1 | кремнисто-марганцевая бронза | 520 | 8,1 | 1000 |
| БрКН1-3 | кремнисто-никелевая бронза | 540 | 8,2 | 995 |
| Алюминий и его сплавы | ||||
| Д1 | алюминиевый сплав | 180 | 2,70 | 640 |
| Д16 | алюминиевый сплав | 420 | 2,78 | 630 |
| Д16Т | алюминиевый сплав | 440 | 2,78 | 630 |
| Д18 | алюминиевый сплав | 460 | 2,80 | 625 |
| В95 | алюминиевый сплав | 500 | 2,85 | 620 |
| В95Т1 | алюминиевый сплав | 540 | 2,85 | 620 |
| АД0 | алюминий | 90 | 2,70 | 660 |
| АД1 | алюминий | 110 | 2,70 | 660 |
| АД31 | алюминиевый сплав | 280 | 2,78 | 650 |
| АД33 | алюминиевый сплав | 300 | 2,78 | 650 |
| АМг2 | алюминиево-магниевый | 230 | 2,68 | 640 |
| АМг3 | алюминиево-магниевый | 260 | 2,67 | 635 |
| АМг5 | алюминиево-магниевый | 300 | 2,66 | 630 |
| АМг6 | алюминиево-магниевый | 330 | 2,65 | 630 |
| АК4 | алюминиевый литейный | 260 | 2,75 | 600 |
| АК4-1 | алюминиевый литейный | 280 | 2,75 | 600 |
| АК5М2 | алюминиевый литейный | 300 | 2,80 | 590 |
| АК6 | алюминиевый литейный | 320 | 2,78 | 585 |
| АМЦ | алюминиево-марганцевый | 200 | 2,72 | 650 |
| Магниевые сплавы | ||||
| МА2 | магниевый сплав | 220 | 1,80 | 610 |
| МА5 | магниевый сплав | 260 | 1,82 | 605 |
| МА8 | магниевый сплав | 300 | 1,85 | 600 |
| Титан и его сплавы | ||||
| ВТ1-0 | титан | 350 | 4,50 | 1660 |
| ВТ3-1 | титановый сплав | 900 | 4,45 | 1650 |
| ВТ5 | титановый сплав | 1000 | 4,45 | 1640 |
| ВТ6 | титановый сплав | 1100 | 4,43 | 1630 |
| ВТ8 | титановый сплав | 1050 | 4,46 | 1640 |
| ВТ9 | титановый сплав | 1150 | 4,48 | 1620 |
| ВТ14 | титановый сплав | 1200 | 4,50 | 1610 |
| ВТ22 | титановый сплав | 1250 | 4,60 | 1600 |
| Никелевые сплавы | ||||
| ХН58МБЮ | никелевый жаропрочный | 800 | 8,3 | 1350 |
| ХН60ВТ | никелевый жаропрочный | 850 | 8,4 | 1360 |
| ХН77ТЮР | никелевый жаропрочный | 900 | 8,6 | 1370 |
| ХН70Ю | никелевый сплав | 780 | 8,2 | 1340 |
| ЭИ437 | никелевый жаропрочный | 950 | 8,5 | 1380 |
| ЭИ698 | никелевый жаропрочный | 1000 | 8,6 | 1400 |
| ЭП742 | никелевый жаропрочный | 1050 | 8,7 | 1410 |
| ЭП718 | никелевый жаропрочный | 1100 | 8,8 | 1420 |
Твёрдые сплавы
Прочность твёрдых сплавов дают при изгибе — на растяжение их не испытывают. Температура — рабочая, до которой сплав держит режущую кромку, а не плавления. Класс по ISO 513 условный: P — обработка стали, K — чугуна и цветных металлов.
| Марка | Класс ISO | Плотность, г/см³ | Прочность на изгиб, МПа | Рабочая температура, °C |
|---|---|---|---|---|
| ВК (вольфрамокобальтовые, WC–Co) | ||||
| ВК2 | K01 | 15,6 | 1800 | 900 |
| ВК3 | K02 | 15,4 | 1900 | 900 |
| ВК4 | K03 | 15,2 | 2000 | 900 |
| ВК5 | K05 | 15,0 | 2100 | 900 |
| ВК6 | K10 | 14,9 | 2200 | 900 |
| ВК6М | K10 | 14,8 | 2250 | 900 |
| ВК6ОМ | K10 | 14,8 | 2150 | 900 |
| ВК8 | K20 | 14,7 | 2400 | 900 |
| ВК8В | K20 | 14,6 | 2450 | 900 |
| ВК8ОМ | K20 | 14,6 | 2350 | 900 |
| ВК10 | K30 | 14,5 | 2600 | 900 |
| ВК10КС | K30 | 14,4 | 2550 | 900 |
| ВК15 | K40 | 14,2 | 2800 | 900 |
| ВК20 | — | 13,9 | 3000 | 850 |
| ВК25 | — | 13,6 | 3200 | 850 |
| ВК30 | — | 13,3 | 3400 | 850 |
| ВК40 | — | 12,9 | 3600 | 850 |
| ТК (титановольфрамовые, WC–TiC–Co) | ||||
| ТК4 | P01 | 14,6 | 1700 | 1000 |
| ТК6 | P05 | 14,4 | 1800 | 1000 |
| ТК8 | P10 | 14,2 | 1900 | 1000 |
| ТК10 | P20 | 14,0 | 2000 | 1000 |
| ТК15 | P30 | 13,7 | 2200 | 1000 |
| ТК20 | P40 | 13,4 | 2400 | 1000 |
| ТТК (титанотанталовольфрамовые, WC–TiC–TaC–Co) | ||||
| ТТ7К12 | P25 | 14,1 | 2100 | 1050 |
| ТТ8К6 | P20 | 14,3 | 2000 | 1050 |
| ТТ10К8 | P30 | 13,9 | 2200 | 1050 |
| ТТ20К9 | P40 | 13,5 | 2500 | 1050 |
| Т…К… (титановольфрамокобальтовые) | ||||
| Т5К10 | P20 | 14,2 | 1900 | 1000 |
| Т14К8 | P30 | 13,8 | 2100 | 1000 |
| Т30К4 | P40 | 13,3 | 2300 | 1000 |
| Безвольфрамовые и специальные | ||||
| ТН20 | K40 | 13,9 | 2600 | 950 |
| ТН30 | — | 13,5 | 2800 | 950 |
| ВКМ | K20 | 14,7 | 2300 | 900 |
| ВКС | K20 | 14,6 | 2350 | 900 |
| ВК-И | K10 | 14,9 | 2200 | 900 |
| КНТ и СТИМ (на основе карбонитрида титана) | ||||
| КНТ16 | P30 | 13,8 | 2400 | 1050 |
| КНТ20 | P40 | 13,5 | 2600 | 1050 |
| КНТ30 | P50 | 13,1 | 2800 | 1050 |
| СТИМ | P20 | 14,2 | 2100 | 1000 |
| СТИ20 | P30 | 13,8 | 2300 | 1000 |
| СТИ30 | P40 | 13,4 | 2500 | 1000 |
| Особомелкозернистые | ||||
| ВК-СОМ | K20 | 14,6 | 2400 | 900 |
| ВК-ОМ | K20 | 14,6 | 2350 | 900 |
| ВК-В | K10 | 14,9 | 2250 | 900 |
| ТК-СОМ | P20 | 14,1 | 2100 | 1000 |
| ТК-ОМ | P20 | 14,1 | 2050 | 1000 |
Нормативные документы
- ГОСТ 380-2005 — углеродистая сталь обыкновенного качества (Ст0…Ст6).
- ГОСТ 1050-2013 — качественная углеродистая конструкционная сталь (08, 10…60).
- ГОСТ 4543-2016 — легированная конструкционная сталь (40Х, 30ХГСА, 12ХН3А).
- ГОСТ 5632-2014 — нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы.
- ГОСТ 1435-99 и ГОСТ 5950-2000 — инструментальные углеродистые и легированные стали.
- ГОСТ 19265-73 — быстрорежущие стали (Р6М5, Р18).
- ГОСТ 3882-74 — твёрдые спечённые сплавы (ВК, ТК, ТТК).
- ГОСТ 4784-2019 — алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы.
- ГОСТ 15527-2004 — латуни, обрабатываемые давлением.
- ГОСТ 5017-2006 и ГОСТ 18175-78 — оловянные и безоловянные бронзы.
- ГОСТ 19807-91 — титан и титановые сплавы деформируемые.
Комментарии
Пока никто не написал. Спросите про расчёт или расскажите, что получилось на практике.